KR101579945B1

KR101579945B1 - 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치

Info

Publication number: KR101579945B1
Application number: KR1020140037817A
Authority: KR
Inventors: 안성호
Original assignee: 주식회사 이노스피어
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-12-24
Also published as: KR20150113613A

Abstract

본 발명은 스마트키 FOB; 및 상기 스마트키 FOB에 내장되어 차량의 바디 컨트롤 유닛의 저주파 유도 송신부로부터 무선 연결되어 전달받은 유도기전력으로 캐패시터를 충전시키는 유도코일과, X, Y, Z축 방향의 입출력 데이터 및 신호를 수신하는 3차원 코일부를 포함하는 저주파 유도 수신부;를 포함하는 것을 특징으로 하여 한정된 공간을 효율적으로 활용하고 장치 전체의 경량화 및 컴팩트화 구현이 가능하도록 하는 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치에 관한 것이다.

Description

3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치{SMART KEY STRATING APPARATUS FOR VEHICLE HAVING 3DIMENSION COIL ANTENNA}

본 발명은 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한정된 공간을 효율적으로 활용하고 장치 전체의 경량화 및 컴팩트화 구현이 가능하도록 하는 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 자력으로 시동을 걸 수 없기 때문에 시동장치가 구비되어 있으나, 이러한 시동장치는 시동키의 복사가 용이하기 때문에 차량 도난의 우려가 크므로, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 스마트키 시스템을 이용한 시동장치가 공지되어 있다.

스마트키 시스템을 이용한 시동장치는 운전자가 소유하고 다니는 스마트 키와, 이러한 스마트키와 쌍방향 통신을 통해 정당한 운전자임을 판단하는 제어유닛과, 이러한 제어유닛의 신호에 따라 점화스위치를 ON시켜주는 엔진작동유닛으로 구성된다.

이러한 스마트키 시스템은 차량의 바디 컨트롤 유닛(body control unit, 이하 BCU)과 통신하면서 운전석과 조수석 및 후방 트렁크 도어 영역 부근에 차량 소유자인 운전자 이외의 사람이 접근하여 각 도어를 개방하려는지 여부를 판별하기도 한다.

이때, 스마트키 시스템은 BCU에 내장된 코일 안테나와 통신하기 위한 1차원 코일이 3개 내장되어 있으며, 이러한 1차원 코일은 각각 X, Y, Z축 방향 입출력 데이터 및 신호 수신용이다.

그러나, 전술한 1차원 코일은 코어에 코일이 여러차례 감겨져 있는 것으로, 이러한 1차원 코일이 복수, 즉 적어도 3개 이상 내장된 기존의 스마트키 시스템은 자연히 부피가 커지고 무게가 무거워지는 문제점이 있으므로, 사용자의 휴대상 불편함을 수반하는 문제점이 있었던 것이다.

특허출원 제10-2007-0101646호 특허출원 제10-2007-0132836호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 한정된 공간을 효율적으로 활용하고 장치 전체의 경량화 및 컴팩트화 구현이 가능하도록 하는 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 스마트키 FOB; 및 상기 스마트키 FOB에 내장되어 차량의 바디 컨트롤 유닛의 저주파 유도 송신부로부터 무선 연결되어 전달받은 유도기전력으로 캐패시터를 충전시키는 유도코일과, X, Y, Z축 방향의 입출력 데이터 및 신호를 수신하는 3차원 코일부를 포함하는 저주파 유도 수신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 3차원 코일부는, X축 방향의 입출력 데이터 및 신호를 수신하는 X축 저주파 수신기와, Y축 방향의 입출력 데이터 및 신호를 수신하는 Y축 저주파 수신기와, Z축 방향의 입출력 데이터 및 신호를 수신하는 Z축 저주파 수신기를 포함하며, 상기 X, Y, Z축 저주파 수신기는 단일칩 형태로 일체 형성되어 상기 스마트키 FOB에 탑재되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 저주파 유도 수신부는, 상기 X, Y, Z축 저주파 수신기에서 수집된 데이터 및 신호를 상기 스마트키 FOB에 내장된 웨이크업 패턴 탐색기(wake up pattern detector)로 전송하는 기저대 처리기(baseband processor)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 X, Y, Z축 저주파 수신기는 각각 상기 캐패시터 및 상기 유도코일과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 스마트키 FOB는, 인증요청신호가 입력되면 기설정된 인증 정보를 출력하는 제1 마이크로 컨트롤러와, 상기 저주파 유도 수신부의 유도코일로 충전된 캐패시터의 전기 에너지를 충방전시키는 전원 관리부와, 상기 전원 관리부와 상기 제1 마이크로 컨트롤러와 상기 저주파 유도 수신부와 전기적으로 연결되어 상기 전원관리부, 상기 유도코일로부터 전원을 인가받아 인증정보를 상기 바디 컨트롤 유닛 및 상기 저주파 유도 수신부측으로 송수신하는 트랜스폰더(transponder)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치는, 상기 스마트키 FOB의 표면에 형성되는 정전기 방지층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

즉, 본 발명은 단일의 칩 형태로 제작된 3D 코일부 하나로 바디 컨트롤 유닛의 저주파 유도 송신부와 전방향, 즉 X, Y, Z축 저주파 수신을 할 수 있게 되므로, 장치의 집적도를 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 발명은 단일의 칩 형태로 제작된 3D 코일부를 포함한 저주파 유도 수신부를 통하여 기존의 1차원 코일이 차지하는 부피와 하중을 대폭적으로 줄일 수 있으므로, 불필요한 공간의 낭비를 줄여 효율적인 공간 활용, 즉 기타 부품의 실장이 추가적으로 가능하게 되면서, 장치 전체의 경량화 및 컴팩트화 구현이 가능하게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치의 전체적인 구조를 나타낸 블록 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치의 주요부인 저주파 유도 수신부의 구체적인 구조를 나타낸 블록 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치의 전체적인 구조를 나타낸 블록 개념도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치의 주요부인 저주파 유도 수신부의 구체적인 구조를 나타낸 블록 개념도이다.

참고로, 도면에서 미설명 부호로 113은 배터리를, 140은 UHF 송신기를, 220은 제2 마이크로 컨트롤러를, 230은 UHF 수신기를 각각 나타낸다.

본 발명은 스마트키 FOB(100)에 저주파 유도 수신부(110)가 내장된 구조임을 파악할 수 있다.

저주파 유도 수신부(110)는 스마트키 FOB(100)에 내장되어 차량의 바디 컨트롤 유닛(200)의 저주파 유도 송신부(210)로부터 무선 연결되어 전달받은 유도기전력으로 캐패시터(114)를 충전시키는 유도코일(115)과, X, Y, Z축 방향의 입출력 데이터 및 신호를 수신하는 3차원 코일부(111)를 포함하는 것이다.

여기서, 3차원 코일부(111)는 X축 방향의 입출력 데이터 및 신호를 수신하는 X축 저주파 수신기(111x)와, Y축 방향의 입출력 데이터 및 신호를 수신하는 Y축 저주파 수신기(111y)와, Z축 방향의 입출력 데이터 및 신호를 수신하는 Z축 저주파 수신기(111z)를 포함한다.

이때, X, Y, Z축 저주파 수신기(111x, 111y, 111z)는 단일칩 형태로 일체 형성되어 스마트키 FOB(100)에 탑재되므로, 장치 전체의 집적도를 향상시켜 데이터 및 신호 처리의 고성능화를 도모할 수 있을 것이다.

이러한 단일칩 형태의 X, Y, Z축 저주파 수신기(111x, 111y, 111z)는 기존의 1차원 코일에 비하여 부피와 무게를 획기적으로 줄여 스마트키 FOB(100)에 내장된 PCB(이하 미도시) 상에 실장된 형태로 제공될 수 있으므로, 스마트키 FOB(100)의 내부 공간의 여유를 확보할 수 있게 된다.

따라서, 스마트키 FOB(100)에서 확보된 여유 공간은 여타 고성능 부품의 실장 공간을 추가적으로 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 기본형으로 제공되는 스마트키 시스템의 경우 스마트키 FOB(100) 자체를 경량화하고 컴팩트화할 수 있게 될 것이다.

한편, 저주파 유도 수신부(110)는 3D 코일부(111)의 X, Y, Z축 저주파 수신기(111x, 111y, 111z)에서 수집된 데이터 및 신호를 스마트키 FOB(100)에 내장된 웨이크업 패턴 탐색기(150, wake up pattern detector)로 전송하는 기저대 처리기(112, baseband processor)를 더 포함할 수 있다.

여기서, X, Y, Z축 저주파 수신기(111x, 111y, 111z)는 각각 캐패시터(114) 및 유도코일(115)과 전기적으로 연결되는 것이다.

이때, 스마트키 FOB(100)는 인증요청신호가 입력되면 기설정된 인증 정보를 출력하는 제1 마이크로 컨트롤러(130)를 더 포함할 수 있다.

그리고, 스마트키 FOB(100)는 저주파 유도 수신부(110)의 유도코일(115)로 충전된 캐패시터(114)의 전기 에너지를 충방전시키는 전원 관리부(160)를 더 포함할 수 있다.

또한, 스마트키 FOB(100)는 전원 관리부(160)와 제1 마이크로 컨트롤러(130)와 저주파 유도 수신부(110)와 전기적으로 연결되어 전원관리부, 유도코일(115)로부터 전원을 인가받아 인증정보를 바디 컨트롤 유닛(200) 및 저주파 유도 수신부(110)측으로 송수신하는 트랜스폰더(120, transponder)를 더 포함할 수도 있다.

한편, 본 발명은 정전기 발생의 우려가 많은 건조한 기후나 동절기 등 특정한 시기에 정전기 발생을 억제하여 사용자에게 불쾌감을 주지 않도록 스마트키 FOB(100)의 표면에 형성되는 정전기 방지층(101)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명은 한정된 공간을 효율적으로 활용하고 장치 전체의 경량화 및 컴팩트화 구현이 가능하도록 하는 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...스마트키 FOB
101...정전기 방지층
110...저주파 유도 수신부
111...3차원 코일부
111x...X축 저주파 수신기
111y...Y축 저주파 수신기
111z...Z축 저주파 수신기
112...기저대 처리기
112a...저주파 데이터
112b...저주파 제어신호
113...배터리
114...캐패시터
115...유도코일
120...트랜스폰더
130...제1 마이크로 컨트롤러
140...UHF 송신기
150...웨이크업 패턴 탐색기
160...전원 관리부
200...바디 컨트롤 유닛
210...저주파 유도 송신부
220...제2 마이크로 컨트롤러
230...UHF 수신기

Claims

스마트키 FOB; 및
상기 스마트키 FOB에 내장되어 차량의 바디 컨트롤 유닛의 저주파 유도 송신부로부터 무선 연결되어 전달받은 유도기전력으로 캐패시터를 충전시키는 유도코일과, X, Y, Z축 방향의 입출력 데이터 및 신호를 수신하는 3차원 코일부를 포함하는 저주파 유도 수신부를 포함하며,
상기 3차원 코일부는,
X축 방향의 입출력 데이터 및 신호를 수신하는 X축 저주파 수신기와,
Y축 방향의 입출력 데이터 및 신호를 수신하는 Y축 저주파 수신기와,
Z축 방향의 입출력 데이터 및 신호를 수신하는 Z축 저주파 수신기를 포함하며,
상기 X, Y, Z축 저주파 수신기는 단일칩 형태로 일체 형성되어 상기 스마트키 FOB에 탑재되고,
상기 저주파 유도 수신부는,
상기 X, Y, Z축 저주파 수신기에서 수집된 데이터 및 신호를 상기 스마트키 FOB에 내장된 웨이크업 패턴 탐색기(wake up pattern detector)로 전송하는 기저대 처리기(baseband processor)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 X, Y, Z축 저주파 수신기는 각각 상기 캐패시터 및 상기 유도코일과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치.
청구항 1에 있어서,
상기 스마트키 FOB는,
인증요청신호가 입력되면 기설정된 인증 정보를 출력하는 제1 마이크로 컨트롤러와,
상기 저주파 유도 수신부의 유도코일로 충전된 캐패시터의 전기 에너지를 충방전시키는 전원 관리부와,
상기 전원 관리부와 상기 제1 마이크로 컨트롤러와 상기 저주파 유도 수신부와 전기적으로 연결되어 상기 전원관리부, 상기 유도코일로부터 전원을 인가받아 인증정보를 상기 바디 컨트롤 유닛 및 상기 저주파 유도 수신부측으로 송수신하는 트랜스폰더(transponder)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치.
청구항 1에 있어서,
상기 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치는,
상기 스마트키 FOB의 표면에 형성되는 정전기 방지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 코일 안테나가 내장된 차량용 스마트키 시동장치.